МР 2.6.1.0267-21. 2.6.1. Радиационная гигиена. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Определение удельной активности йода-131 в пробах пищевой продукции и объектов окружающей среды и биопробах. Методические рекомендации

(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 12.11.2021)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 12 ноября 2021 г.

2.6.1 РАДИАЦИОННАЯ ГИГИЕНА. ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ,

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЙОДА-131 В ПРОБАХ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ И ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И БИОПРОБАХ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ МР 2.6.1.0267-21

1. Разработаны ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева» Роспотребнадзора (Кадука М.В., Л.Н. Басалаева, Т.А. Бекяшева, С.А. Иванов, Н.В. Салазкина, В.В. Ступина).

2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 12 ноября 2021 г.

3. Введены впервые.

I. Область применения

1.1. Настоящие методические рекомендации (далее — МР) распространяются на порядок приготовления счетных образцов и определения удельной активности, 131I в пробах пищевых и сельскохозяйственных продуктов, объектов окружающей среды, в том числе воздуха и воды, и биопробах с применением радиохимической подготовки проб.

1.2. МР обеспечивают единые подходы при выполнении исследований удельной активности 131I в пробах пищевых и сельскохозяйственных продуктов, объектов окружающей среды и биопробах в случае аварийных выбросов данных радионуклидов и иных случаях их распространения в окружающей среде.

1.3. МР применимы при радиационных авариях, приводящих к относительно низким уровням загрязнения пищевой и сельскохозяйственной продукции, а также других объектов испытаний радионуклидами йода.

1.4. МР предназначены для органов и организаций Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, а также могут быть использованы организациями, осуществляющими радиационный контроль пищевых и сельскохозяйственных продуктов, объектов окружающей среды и биопроб, в том числе для оценки доз облучения населения от техногенных радионуклидов.

II. Общие положения

2.1. Основным источником поступления в организм человека техногенных изотопов йода в случае их аварийного выброса в окружающую среду являются: воздух в период формирования радиоактивного загрязнения местности, пищевые продукты, в первую очередь молоко, а также сырье для их производства: травяной покров в местах выпаса молочного скота и в открытом виде заготовленные корма (сено, фураж), вода открытых источников водоснабжения. Содержание техногенных изотопов йода в пищевых продуктах зависит от их активности и форм нахождения в окружающей среде, а также природных условий, определяющих их миграцию по пищевым цепям, технологии переработки сельскохозяйственной продукции и изготовления пищевых продуктов.

2.2. Техногенные изотопы йода образуются в больших количествах в процессе цепной реакции деления ядер урана (управляемой или неуправляемой), обладают высокой летучестью, вследствие чего поступают в атмосферу в виде газов и аэрозолей, в такой форме переносятся на большие расстояния и беспрепятственно мигрируют по биологической цепочке: атмосферные выпадения — растительность — молочный скот — молоко — человек.

2.3. Поступление радиоизотопов йода в организм человека происходит с вдыхаемым воздухом во время прохождения радиоактивного облака и в результате потребления загрязненного молока, поверхностно загрязненных продуктов питания и питьевой воды. В организме человека они накапливаются в щитовидной железе. Биологический период полувыведения техногенных изотопов йода из щитовидной железы человека изменяется с возрастом в среднем от 11,2 суток у новорожденных до 80 суток у взрослых, формируя высокую дозу облучения этого органа.

III. Принципы определения удельной активности техногенных изотопов йода в пробах пищевых продуктов, сельскохозяйственной продукции, объектов окружающей среды и биопробах

3.1. Диапазон и относительная неопределенность измерений удельной активности 131I в пробах пищевых и сельскохозяйственных продуктов, объектов окружающей среды и биопробах приведены в табл. 1.

Таблица 1

Диапазон и относительная неопределенность измерений удельной активности 131I в пробах пищевых и сельскохозяйственных продуктов, объектов окружающей среды и биопробах

Диапазон измерений, Бк/пробу	Относительная неопределенность, % (P = 0,95)
свыше 0,02 \div 0,1 включительно,	50
свыше 0,1 \div 0,5 включительно	40
свыше 0,5 \div 1,0 включительно	30
свыше 1,0	20
Примечания: 1. Приведенные в таблице неопределенности измерения величины удельной активности 131I определены на нижней границе диапазона измерений для однократного измерения активности счетного образца, приготовленного из 1 кг пробы, и измерения собственного фона радиометра в течение не менее 1 часа. 2. При времени измерения активности счетного образца и собственного фона радиометра, отличном от 1 часа, неопределенности измерения могут быть рассчитаны по формуле (10), приведенной в главе IX настоящих МР. 3. При использовании для приготовления счетного образца пробы массой, отличающейся от 1 кг, границы диапазона измерений радиологических показателей проб в табл. 1, соответствующего данной относительной неопределенности результатов измерений, необходимо поделить на величину, численно равную массе пробы в кг.

3.2. Из отобранной пробы исследуемого объекта изготавливают счетные образцы с применением методики радиохимического выделения йода в виде соединения иодида серебра — Agl. Для определения содержания 131I в пробах пищевой и сельскохозяйственной продукции, объектов окружающей среды отбирают 0,1 — 1,5 кг образца, в биопробах — от 0,1 до 0,5 кг. Для определения объемной активности (далее — ОА) йода в пробах воздуха необходимый объем воздуха отбирают согласно приложению 1 к настоящим МР.

3.3. Перед озолением пробы пищевого продукта следует провести предварительную пробоподготовку, аналогичную подготовке конкретного вида пищевого продукта перед кулинарной обработкой: очистка от загрязнений, косточек, кожуры, мытье, удаление костей для проб мяса и рыбы и другие виды подготовки, характерные для конкретного пищевого продукта. Неводные пробы объектов окружающей среды очищают от песка, почвы, посторонних примесей. Специальной подготовки проб воды и биопроб не требуется.

3.4. Элементарный йод уже при обычной температуре заметно летуч, поэтому при переведении проб анализируемых объектов в раствор обеспечивают условия, при которых не происходит потерь вследствие улетучивания йода. Как сухое, так и влажное озоление нативной неводной пробы проводят в щелочной среде либо растворяют пробу непосредственно в щелочи или содовом растворе.

3.5. Радиохимическое определение радиоактивного йода в подготовленных пробах основано на специфическом извлечении его в молекулярном состоянии в слой четыреххлористого углерода. Окисление йода производится азотной кислотой, а восстановление — кислым сернистокислым натрием (либо сульфатом натрия). Предварительное окисление йода гипохлоритом и восстановление гидроксиламином обеспечивают обмен между радиоактивными атомами и носителем.

IV. Средства измерений, вспомогательное оборудование и реактивы и материалы

4.1 Средства измерений активности: альфа-бета радиометр малофоновый с характеристиками не хуже следующих:

• скорость счета фона — не более 0,07 с-1;
• пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений активности — не более 15%;
• значения минимальной измеряемой активности образцов за время измерения 1000 с — не более 0,1 Бк.

4.2 Средства измерения массы и объема, применяемые при приготовлении счетных образцов:

• весы аналитические 1-го класса точности;
• весы технические 2-го класса точности;
• пипетки мерные 2-го класса на 1,0, 2,0 и 1,0 мл;
• стаканы мерные 2-го класса на 250, 500 и 1000 мл.

4.3 Эталонные радионуклидные источники и растворы радионуклидов:

• образцовый радиометрический источник бета-излучения 2-го разряда активностью в диапазоне 10 — 100 Бк;
• эталонный раствор 137Cs объемной активностью от 3 до 25 Бк/см3 с неопределенностью измерений объемной активности не более 10% (в случае если активность эталонного раствора выше указанной, его разбавляют).

4.4 Испытательное оборудование:

• печь муфельная электрическая с терморегулятором до 900 °C.

4.5 Вспомогательное оборудование:

• дистиллятор;
• плитка электрическая.

4.6 Реактивы:

• вода дистиллированная H2O;
• гидроксиламин солянокислый NH2OH * HCl;
• калий йодистый KI;
• калий хлористый KCl;
• карбонат натрия (сода) Na2CO3;
• кислота азотная концентрированная HNO3;
• кислота соляная концентрированная HCl;
• кислота уксусная ледяная CH3COOH (допустима уксусная эссенция 70%);
• натрий азотистокислый NaNO2;
• натрия гипохлорит NaClO;
• натрий кислый сернистокислый NaHSO3 (допустим натрий сернистокислый Na2SO3);
• оксид сурьмы Sb2O3 (допустима сурьма треххлористая SbCl3);
• серебро азотокислое AgNO3;
• спирт этиловый C2H5OH;
• углерод четыреххлористый CCl4;
• цезий хлористый CsCl.

4.7 Химическая посуда и материалы:

---

<1> Примечание: допускается применение других средств измерений и вспомогательного оборудования, характеристики которых не хуже перечисленных в пп. 4.1 - 4.2 и п. 4.6; используемые для выполнения анализа реактивы и материалы, перечисленные в п. 4.7, должны быть марок ч, х.ч. или ч.д.а.

• асбестовая сетка;
• воронки делительные объемом 250, 500 и 1000 мл;
• воронки стеклянные диаметром 6, 8 и 10 см;
• индикаторная бумага универсальная pH 1 — 10;
• колбы конические на 100 и 250 мл;
• обеззоленные фильтры «белая лента» диаметром 7,0, 12,5 и 15,0 мм;
• обеззоленные фильтры «синяя лента» диаметром 7,0, 12,5 и 15,0 мм;
• палочки стеклянные диаметром 3 мм;
• пипетки мерные 2-го класса на 5,0 мл;
• подложки из плексигласа;
• стаканы лабораторные на 50, 100, 250, 800, 1000 и 2000 мл;
• ступка фарфоровая;
• чашки и тигли фарфоровые на 25, 50 и 100 мл;
• шпатель.

4.8. Процедура приготовления рабочих растворов и растворов носителей приведена в приложении 2 к настоящим МР. Процедура приготовления калибровочных образцов и градуировки альфа-бета радиометра приведена в приложении 3 к настоящим МР.

V. Требования к безопасности и квалификации персонала

5.1. Работы должны проводиться с соблюдением требований инструкции по технике безопасности при работе с вредными веществами.

5.2. При работе со средствами измерений и вспомогательным оборудованием необходимо соблюдать требования безопасной эксплуатации, изложенные в соответствующих разделах технической документации на соответствующее оборудование.

5.3. К выполнению работ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие практическую подготовку по соответствующей программе, имеющие квалификацию химика, оператора (лаборанта) по радиометрическим измерениям, врача по санитарно-гигиеническим лабораторным исследованиям, врача-лаборанта, фельдшера-лаборанта, или инженерно-технические работники, допущенные к выполнению работ в установленном порядке, ознакомленные с руководством по эксплуатации и техническим описанием альфа-бета радиометра.

VI. Радиохимическое выделение изотопов йода и приготовление счетных образцов для определения их удельной активности

6.1. Подготовленную согласно п. 3.3 пробу твердых образцов взвешивают, вес записывают в рабочем журнале. Пробу измельчают (можно использовать мясорубку или блендер), помещают в металлическую (фарфоровую) посуду, вносят раствор носителя йода KI (100 мг в расчете на AgI), заливают пробу 6 М раствором Na2CO3 из расчета 1 часть соды к 5 частям пробы. Содержимое посуды тщательно перемешивают для того, чтобы пропитать пробу раствором соды во избежание улетучивания йода. Пробу подсушивают и сжигают на плитке (на плитку рекомендуется поместить асбестовую сетку), затем озоляют в муфельной печи при температуре 400 °C до состояния серой золы. Золу переносят в стакан объемом 250 мл, заливают 100 мл дистиллированной воды и кипятят (слабое кипение) на плитке 20 — 30 минут — данная операция является водным выщелачиванием пробы. Раствор отфильтровывают, используя обеззоленный фильтр «белая лента» 12,5 см (фильтрат 1). Фильтр с нерастворившимся осадком пробы заливают 70 мл дистиллированной воды и кипятят (слабое кипение) на плитке 10 минут. Раствор отфильтровывают, используя обеззоленный фильтр «белая лента» 12,5 см (фильтрат 2). Фильтраты 1 и 2 объединяют. Таким образом, проводят двойное водное выщелачивание пробы.

6.2. Пробы жидких образцов (например, молоко и молочная продукция, биопробы) выпаривают в фарфоровой или кварцевой посуде. Аликвоту пробы (общий объем взятой на анализ пробы записывают в рабочем журнале) помещают в посуду для выпаривания, вносят раствор носителя йода KI (100 мг в расчете на AgI), сухой углекислый калий или натрий (K2CO3 или Na2CO3) из расчета 5 г реактива на 100 мл пробы и выпаривают на плитке с асбестовой сеткой, постепенно добавляя в посуду для выпаривания весь объем пробы. Выпаренную досуха пробу озоляют в муфельной печи при температуре 400 °C до состояния серой золы. Золу переносят в стакан объемом 250 мл и проводят двойное водное выщелачивание пробы, как описано в п. 6.1.

6.3. Пробы фильтров (после прокачки воздуха) помещают в фарфоровую чашку, вносят 100 мг носителя йода KI (100 мг в расчете на AgI) и смачивают пробу 6 М раствором Na2CO3 из расчета 1 часть соды к 5 частям пробы. Фильтры пропитывают раствором соды путем прижимания их стеклянной палочкой ко дну и бокам фарфоровой чашки. Пропитанную раствором соды пробу подсушивают и сжигают на плитке (на плитку рекомендуется поместить асбестовую сетку), затем озоляют в муфельной печи при температуре 400 °C до состояния серой золы. Золу переносят в стакан объемом 250 мл и проводят двойное водное выщелачивание пробы, как описано в п. 6.1.

6.4. Для определения активности йода в пробах воды с минерализацией не более 1000 г/л рекомендуется отобрать для анализа 10 л воды. Часть отобранной пробы помещают в стакан на 2 л, вносят 100 мг носителя йода KI (100 мг в расчете на AgI), приливают, перемешивая, 6 М раствор Na2CO3 до создания щелочной среды и выпаривают на плитке до 100 мл, постепенно добавляя весь объем пробы.

6.5. Для определения активности йода в пробах воды с минерализацией выше 1000 г/л (например, минеральная или морская вода) рекомендуется отобрать для анализа 500 мл воды. Весь объем пробы помещают в стакан на 1000 мл, вносят 100 мг носителя йода KI (100 мг в расчете на AgI), приливают, перемешивая, 6 М раствор Na2CO3 до создания щелочной среды и нагревают на плитке, не допуская кипения, 30 — 40 минут для изотопного обмена радионуклида и его носителя.

6.6. К полученному после проведенной согласно пп. 6.1 - 6.5 пробоподготовки раствору пробы прибавляют 3 мл 5% раствора NaClO, раствор хорошо перемешивают в течение 5 минут. Затем прибавляют 9 мл 1 М раствора NH2OH*HCl и переносят раствор из стакана в делительную воронку. Раствор в делительной воронке подкисляют концентрированной HNO3 до кислого pH (до выделения молекулярного йода бурого цвета) и немедленно, для предотвращения улетучивания йода, добавляют в нее около 100 мл CCl4. Воронку энергично встряхивают не менее 4 — 5 раз для экстракции выделившегося молекулярного йода. При этом слой CCl4 окрашивается в фиолетово-розовый цвет. Слой CCl4, содержащий выделившийся йод, сливают в стакан на 250 мл. К водному слою, оставшемуся в делительной воронке, добавляют еще около 50 мл CCl4 и повторяют экстракцию. Слой четыреххлористого углерода после второй экстракции сливают в стакан на 250 мл, в котором находится слой, полученный после первой экстракции.

6.7. Переносят объединенный после двух экстракций раствор CCl4, содержащий йод, в делительную воронку. Приливают в воронку около 30 мл воды, содержащей несколько капель 1 М раствора натрия кислого сернистокислого NaHSO3 (можно использовать натрий сернистокислый Na2SO3, но при этом увеличивается количество приливаемого реактива), и встряхивают до обесцвечивания обоих слоев (органического и водного). В результате данной операции йод переходит в водный слой. Слой CCl4 отбрасывают.

6.8. К водному слою, оставшемуся в делительной воронке и содержащему йод, приливают 2 мл 6 H HNO3, перемешивают (взбалтыванием или встряхиванием). После перемешивания водного слоя в воронку добавляют 1 М раствор NaNO2 до образования стойкого желто-бурого окрашивания раствора, после чего немедленно приливают в воронку 25 мл CCl4 и энергично встряхивают ее не менее 4 — 5 раз для перехода йода в органический слой (1-й экстракт). Слой CCl4, содержащий йод после первой экстракции, сливают в стакан на 250 мл. К водному слою, оставшемуся в делительной воронке, снова прибавляют 2 мл 6 H HNO3 и 1 М NaNO2 до образования желто-бурого окрашивания, приливают 25 мл CCl4 и энергично встряхивают воронку не менее 4 — 5 раз для перехода оставшегося в водном слое йода в органический слой (2-й экстракт). Слой CCl4, содержащий йод после второй экстракции, сливают в стакан со слоем CCl4 после первой экстракции. К водному слою, оставшемуся в делительной воронке после второй экстракции, снова прибавляют 2 мл 6 H HNO3 и 1 М NaNO2, приливают 25 мл CCl4 и энергично встряхивают воронку не менее 4 — 5 раз для перехода оставшегося в водном слое йода в органический слой (3-й экстракт). Экстракцию повторяют до прекращения окрашивания слоя CCl4 в характерный розовый цвет. Органические слои всех экстрактов CCl4, содержащие йод, объединяют.

6.9. Затем йод переводят снова из слоя CCl₄ в водный слой. Для этого к объединенному экстракту CCl₄, содержащему йод, добавляют 20 мл воды, содержащей несколько капель 1 М раствора NaHSO3, переносят получившийся раствор в делительную воронку и встряхивают ее до обесцвечивания раствора. Водный слой, содержащий йод, сливают в стакан на 100 мл. Оставшийся в делительной воронке слой CCl4 сливают и отбрасывают.

6.10. Водный слой (содержащий йод), перенесенный в стакан, подкисляют 6 H HNO3 из расчета 3 мл кислоты на 20 мл водного слоя и кипятят для удаления SO2. При появлении характерной бурой окраски свободного йода в растворе к нему сразу же добавляют 6 мл 0,1 H раствора AgNO3. В процессе добавления AgNO3 раствор энергично перемешивают до полной коагуляции осадка. Осадок AgI отфильтровывают, используя фильтр «синяя лента» диаметром 7,0 см, промывают 2 — 3 раза 0,5 H HNO3, затем дистиллированной водой, затем два раза этиловым спиртом. Фильтр с осадком высушивают. Осадок переносят с фильтра на предварительно взвешенную подложку из плексигласа, фиксируют несколькими каплями этилового спирта, равномерно распределяют по подложке и высушивают. После высушивания подложку с осадком AgI снова взвешивают для расчета веса выделенного осадка и определения по нему химического выхода.

6.11. Измерение активности 131I в приготовленном счетном образце и определение удельной активности радионуклида в пробе выполняют в соответствии с главой VII настоящих МР.

VII. Порядок проведения измерений активности счетных образцов

7.1 Измерения активности счетных образцов с применением альфа-бета радиометра выполняют по схеме:

• проводят подготовку радиометра к работе согласно руководству по эксплуатации прибора;
• устанавливают в барабан радиометра чистую пустую подложку из плексигласа и выполняют измерение фона в альфа- и/или бета-канале в течение 60 мин;
• измерения выполняют в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации радиометра;
• время измерения и количество накопленных импульсов (NФ) заносят в рабочий журнал;
• вычисляют фоновую скорость счета импульсов, nф имп/мин, по формуле (1):

n_{\text{Ф}} = \frac{N_{\text{Ф}}}{t_{\text{Ф}}} ,(1)

где: NФ — количество накопленных импульсов при измерении фона, имп;

• tФ время измерения фона, мин;

В случае если nФ превышает фоновое значение в бета- и/или альфа-канале проводят дезактивацию барабана радиометра этиловым спиртом;

• устанавливают в барабан радиометра контрольный источник и выполняют измерение в течение 10 мин;
• время измерения, tки мин, и количество накопленных импульсов Nки, имп, заносят в рабочий журнал;
• вычисляют скорость счета импульсов от контрольного источника по альфа- и/или бета-каналу nки, имп/мин, по формуле (2):

n_{\text{ки}} = \frac{N_{\text{ки}}}{t_{\text{ки}}} ,(2)

где: Nки — количество накопленных импульсов при измерении контрольного источника, имп;

tки — время, измерения контрольного источника, мин.

Скорость счета импульсов от контрольного источника не должна отличаться от значения, указанного в свидетельстве о поверке, более чем на 5%. В том случае, если это условие не выполняется, выясняют причины, которые могли привести к изменению чувствительности радиометра. В случае необходимости проводят ремонт, наладку прибора. После ремонта проводят поверку прибора.

7.2. Определяют коэффициент связи радиометра для бета-излучающих радионуклидов в соответствии с приложением 3 к настоящим МР.

7.3 Вычисляют скорость счета импульсов от счетного образца по бета-каналу nсо, имп/мин, по формуле (3):

n_{\text{со}}^{\alpha(\beta)} = \frac{N_{\text{со}}^{\alpha(\beta)}}{t_{\text{со}}} ,(3)

где: N_{\text{со}}^{\alpha(\beta)} — количество накопленных импульсов при измерении счетного образца, имп;

Tсо — время измерения счетного образца, мин.

7.4 Химический выход радионуклида вычисляют по формуле (4):

\rho = \frac{m_{1}}{m_{2}} ,(4)

где: \rho — химический выход радионуклида, отн. ед.;

m₁ - количество носителя, определенного на выходе, мг;

m2 — количество носителя, добавленного в пробу, мг.

VIII. Определение удельной активности 131I

8.1. После вычисления скорости счета импульсов от счетного образца AgI по бета-каналу согласно пп. 7.1 - 7.3 определяют удельную активность 131I в пробе (для проб воздуха расчет проводят, используя формулу (6) по формуле (5):

A_{I - 131} = \frac{n_{1}·K_{I - 131}}{m·\rho_{1}·e^{- \lambda_{I - 131}·t}} ,\text{Бк}/\text{кг }(5)

где: n1 — скорость счета импульсов от счетного образца за вычетом фона по бета-каналу, имп/мин;

КI-131 — коэффициент связи для 131I, Бк/(имп/мин), для измеряемой навески счетного образца, определенные согласно приложению 3 к настоящим МР;

m — масса пробы, кг;

\rho_{1} — химический выход 131I;

t — время от отбора пробы до измерения активности 131I, часы;

\lambda_{I - 131} — постоянная распада 131I.

8.2 Удельную активность 131I в пробах атмосферного воздуха определяют по формуле (6):

\text{Б}_{I - 131} = \frac{n_{1}·K_{I - 131}}{m·\rho_{1}·e^{- \lambda_{I - 131}·t}} ,\text{Бк}/\text{м}^{3}(6)

где: n1 — скорость счета импульсов от счетного образца за вычетом фона по бета-каналу, имп/мин;

KI-131 — коэффициент связи для 131I, Бк/(имп/мин), для измеряемой навески счетного образца, определенный согласно приложению 3 к настоящим МР;

V — объем прокаченного через фильтры воздуха, м3;

\rho_{1} — химический выход 131I;

t — время от отбора пробы до измерения активности 131I, часы;

\lambda_{I - 131} — постоянная распада 131I.

8.3. Поправки на распад 131I (T1/2 = 8,04 сут.) представлены в табл. 2.

Таблица 2

Поправка на распад 131I ( e^{- \lambda_{I - 131}}·t ) в зависимости от времени

Время распада 131I, часы (t)	e^{- \lambda_{I - 131}}·t
12	0,96
24	0,92
36	0,88
48	0,84
60	0,81
72	0,77
84	0,74
96	0,71

IX. Обработка результатов измерений

9.1 Результаты определения удельной активности 131I в пробе представляют по формуле (7):

\text{Б } = \text{Б}_{I - 131} \pm \Delta\text{Б}_{I - 131},\text{Бк}/\text{кг},(7)

где: \text{Б}_{I - 131} — результат измерения;

\Delta\text{Б}_{I - 131} — абсолютная неопределенность измерения, численное значение которой рассчитывают по формуле (8):

\Delta\text{Б}_{I - 131} = \frac{\delta·\text{Б}_{I - 131}}{100} ,\text{Бк}/\text{кг},(8)

9.2. Значение \delta принимают либо по табл. 1, либо рассчитывают, учитывая неопределенности, возникающие на всех стадиях радиохимического анализа.

Систематические неопределенности складываются из:.

• относительной неопределенности определения химического выхода \delta_{\rho} . В случае выделения изотопа без носителя включается относительная неопределенность выхода изотопа, найденная в предварительных экспериментах;
• относительной неопределенности градуировки прибора, \delta_{\kappa} , определяемой как сумма паспортной неопределенности определения активности эталона, неопределенности при отборе аликвотной части раствора и неопределенности измерения активности эталонного раствора.

Среднеквадратическую неопределенность измерения определяют по формуле (9):

\delta_{\text{н}} = \frac{100}{N_{0}} · \sqrt{\frac{N}{t} + \frac{N_{\text{ф}}}{t_{\text{ф}}}} ,\%(9)

где: N0 — скорость счета от препарата за вычетом фона, имп/мин;

N — скорость счета от препарата с фоном, имп/мин;

t — время измерения препарата с фоном, мин;

Nф — скорость счета от фона, имп/мин;

tф — время измерения фона, мин.

Среднеквадратическая неопределенность зависит от времени измерения и не должна превышать 30%.

Общую неопределенность, \delta , анализа рассчитывают по формуле (10):

\delta = \sqrt{\delta_{\kappa}^{2} + \delta_{\text{р}}^{2} + \delta_{\text{и}}^{2},} \%(10)

где: \delta_{\kappa} — относительная неопределенность градуировки прибора, %;

\delta_{\rho} — относительная неопределенность определения химического выхода, %;

\delta_{\text{и}} — среднеквадратическая неопределенность измерения, %.

X. Контроль качества результатов измерений

10.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

• контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки неопределенности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
• контроль стабильности результатов измерения (на основе оценки неопределенности при реализации всего анализа).

10.2. Контроль исполнителем процедуры выполнения измерений с использованием образцов для контроля (аттестованных смесей) проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры (Кк) с нормативом контроля (К).

10.3 Результат контрольной процедуры (Кк) рассчитывают по формуле (11):

Кк = |Кx — Кc|, (11)

где: Кx — результат контрольного измерения активности радионуклида в образце для контроля;

Кc — аттестованное значение образца для контроля.

Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия: \frac{K_{k}}{K_{c}} ·100\%<\delta . Значения \delta принимают по табл. 1 в соответствии с аттестованным значением образца для контроля.

10.4. При невыполнении условия (10) эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия (10) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам.

10.5. Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Приложение 1 к МР 2.6.1.0267-21

ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОЙ АКТИВНОСТИ 131I

1. Отбор проб атмосферного воздуха для определения объемной активности (далее — ОА) 131I производится на фильтры из специальной ткани для улавливания газообразной фракции и осаждения органически связанных форм йода или из ткани Петрянова. Одной из основных характеристик фильтрующих материалов является коэффициент улавливания (эффективность осаждения) аэрозолей, который нормируется по величине проскока по стандартному масляному туману при оптимальной скорости прокачки воздуха через фильтр. Оптимальным является использование специальных аналитических аэрозольных сорбционных йодных фильтров с коэффициентом проскока по масляному туману не более 0,4% при скорости прокачки воздуха 10 см/с. При использовании ткани Петрянова на фильтре осаждается главным образом аэрозольная составляющая ОА 131I, которая может быть в несколько раз ниже суммарного содержания 131I в атмосферном воздухе.

Если линейная скорость прокачки воздуха через фильтр превышает 2 м/с, то для ее снижения следует использовать два или более слоя фильтрующего материала с последующим анализом всей активной части фильтра.

Для контроля ОА 131I в воздухе на уровне 1 x 10-3 Бк/м3 и более минимальный объем отбираемых проб воздуха должен составлять не менее 350 м3 для того, чтобы обеспечить определение активности 131I в счетных образцах на уровне от 1 — 1,5 Бк в расчете на пробу.

Входное сечение установок для отбора проб атмосферного воздуха может быть самым разным. При этом чаще всего в современных установках для отбора проб атмосферного воздуха используют фильтры диаметром 50, 100, 150 и 200 мм. Эффективная площадь фильтров при этом составит около 19,6, 78,5, 177 и 314 см2 соответственно. Для фильтров с указанными диаметрами значения максимального объемного расхода воздуха через фильтр (Q) и минимального времени отбора проб ( \tau ) могут быть приняты в соответствии с табл. 1.1.

Таблица 11

Минимальное время отбора проб атмосферного воздуха при максимальном расходе воздуха через фильтры разного диаметра из материала ткани Петрянова

Диаметр фильтра, мм	50	100	150	200	250	300
Q, м3/ч, не более	14	55	130	225	350	500
Время отбора проб \tau , ч, не менее	25	7	3	2	1	0,7

Приложение 2 к МР 2.6.1.0267-21

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧИХ РАСТВОРОВ И РАСТВОРОВ НОСИТЕЛЕЙ

1. Приготовление кислот определенной нормальности:

Для выполнения операций по настоящими МР необходимо приготовить следующие кислоты: HCl 2 H; 3 H; HNO3 — 0,5 H, 6 H.

Для приготовления рабочего раствора кислоты концентрированную кислоту разбавляют дистиллированной водой до нужной концентрации:

• соляная кислота 2 H раствор: 170 мл концентрированной HCl (35 — 38%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен;
• соляная кислота 3 H раствор: 255 мл концентрированной HCl (35 — 38%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен;
• азотная кислота 0,5 H раствор: 33,6 мл концентрированной азотной кислоты (65%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен;
• азотная кислота 6 H раствор: 416 мл концентрированной азотной кислоты (65%) разбавляют дистиллированной водой до 1 л. Срок хранения не ограничен.

2. Приготовление рабочих растворов:

• гипохлорит натрия (NaClO), 5% раствор: 5 г гипохлорита натрия (NaOCl) разбавляют 95 см3 дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен;
• гидроксиламин солянокислый (NH2OH * HCl), 1 М раствор: 6,9 г гидроксиламина растворяют в 1000 см3 дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен;
• сода, 6 М раствор (Na2CO3 * 10H2O): 171,7 г соды растворяют в 100 мл горячей дистиллированной воды. Срок хранения 1 год;
• натрий кислый сернистокислый (NaHSO3 * 7H2O), 1 М раствор: 230 г соли натрия растворяют в 1000 мл дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен;
• натрий азотистокислый (NaNO2), 1 М раствор: 69 г соли натрия растворяют в 1000 мл дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен;
• серебро азотнокислое (AgNO3), 0,1 H раствор: 17 г азотнокислого серебра растворяют в 1000 мл дистиллированной воды. Срок хранения не ограничен;
• треххлористая сурьма (SbCl3), раствор: 6,9 г SbCl3 растворяют в 100 мл 4 H HCl (или 4,4 г Sb2O3 растворяют в 100 мл 4 H HCl). Срок хранения 1 год.

3. Приготовление титрованного раствора цезия.

Исходная соль для приготовления раствора — CsCl. Соединение, в виде которого выделяется носитель на последней стадии анализа, Cs3Sb2I9. Объем приготовляемого раствора носителя — 100 мл. Заданный титр Cs3Sb2I9 — 100 мг/мл, т.е. в 100 мл раствора должно содержаться 100 мг x 100 мл = 10 г Cs3Sb2I9.

Молекулярная масса CsCl — 168,36.

Молекулярная масса Cs3Sb2I9 — 1784,2.

Для получения одной молекулы Cs3Sb2I9 необходимо три молекулы CsCl, молекулярная масса которых составляет 505,08.

Расчет титра сводится к следующему:

X = \frac{505,08·10}{1784,2} = 2,83\text{г}

Таким образом, для приготовления 100 мл раствора CsCl с титром Cs₃Sb₂I₉ ~ 100 мг/мл необходима навеска соли CsCl массой 2,83 г. Навеску помещают в стакан емкостью 150 мл, добавляют 70 — 80 мл дистиллированной воды, 5 мл 2 H HCl, переливают в мерную колбу емкостью 100 мл и доводят дистиллированной водой до метки.

Для определения титра раствора в пять стаканов емкостью 150 мл отбирают по 1 мл приготовленного раствора носителя, 30 — 40 мл 3 H HCl, 3 мл свежеприготовленного раствора NH4I или 3,5 мл KI (170 г NH4I на 100 мл H2O; 140 г KI на 100 мл H2O), затем при постоянном перемешивании добавляют 0,8 — 1,0 мл раствора SbCl3, до выпадения осадка Cs3Sb2I9 красного цвета. Осадок выдерживают 1 — 2 часа на водяной бане, отфильтровывают через обеззоленный фильтр «Синяя лента», промывают 3 раза ледяной уксусной кислотой, затем этиловым спиртом до удаления запаха уксусной кислоты и высушивают. Выделенный осадок аккуратно переносят с фильтра на предварительно взвешенный лист пергамента и взвешивают для определения массы осадка Cs3Sb2I9. Вычисляют среднее арифметическое значение массы осадка, которое считают точной концентрацией, т.е. титром цезия ( T_{Cs_{3}Sb_{2}I_{9}} ) в растворе.

4. Приготовление титрованного раствора йода.

Исходная соль для приготовления раствора — KI. Соединение, в виде которого выделяется носитель на последней стадии анализа — AgI. Объем приготовляемого раствора носителя 100 мл. Заданный титр AgI — 100 мг/мл, т.е. в 100 мл раствора должно содержаться 100 мг x 100 мл = 10 г AgI.

Молекулярная масса KI — 166.

Молекулярная масса AgI — 235.

Для получения одной молекулы AgI необходима одна молекула KI, молекулярная масса которой составляет 166.

Расчет титра сводится к следующему:

X = \frac{166·10}{235} = 70,64\text{г}

Для приготовления 100 мл раствора KI с титром AgI ~ 100 мг/мл необходима навеска соли KI массой 70,64 г. Навеску помещают в стакан емкостью 150 мл, растворяют при нагревании в 20 — 40 мл 2 H HCl. После охлаждения раствор переливают в мерную колбу емкостью 100 мл, доводят дистиллированной водой до метки.

Для определения титра приготовленного раствора используют приемы, указанные в методике выделения 131I виде AgI на последнем этапе его радиохимического анализа. Для этого в пять стаканов емкостью 150 мл отбирают по 1 мл приготовленного раствора носителя, добавляют 10 мл 2 H HCl и разбавляют дистиллированной водой до 100 мл. Нагревают раствор до 80 °C и осаждают AgI, добавляя в раствор 6 мл 0,1 H раствора AgNO3. Осадок AgI отфильтровывают, используя фильтр «синяя лента» диаметром 7,0 см, промывают 2 — 3 раза 0,5 H HNO3, затем дистиллированной водой, затем два раза этиловым спиртом и высушивают. Выделенный осадок аккуратно переносят с фильтра на предварительно взвешенный лист пергамента и взвешивают для определения массы осадка AgI. Вычисляют среднее арифметическое значение массы осадка, которое считают точной концентрацией, т.е. титром йода (TAgI) в растворе.

Приложение 3 к МР 2.6.1.0267-21

ПРИГОТОВЛЕНИЕ КАЛИБРОВОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ И ГРАДУИРОВКА АЛЬФА-БЕТА РАДИОМЕТРА

1. Градуировка альфа-бета радиометра для измерения активности 131I с использованием эталонного раствора радионуклида 137Cs.

При наличии в лаборатории эталонного раствора радионуклида 137Cs строят график зависимости коэффициентов связи между скоростью счета импульсов от бета-излучения толстослойного препарата 137Cs и его активностью от массы счетного образца и используют полученные значения коэффициентов связи для определения активности выделенного препарата 131I, т.к. максимальные энергии бета-излучения указанных радионуклидов различаются незначительно.

Для приготовления калибровочных образцов 137Cs используют эталонный раствор радионуклида 137Cs объемной активностью 10 — 100 Бк/см3. В стаканы на 50 мл вносят растворы носителя 137Cs — хлористый цезий (от 20 до 200 мг в расчете на Cs3Sb2I9) и аликвоты эталонного раствора одинакового объема, добавляют 30 — 40 мл 3 H HCl и кипятят 15 — 20 минут. После чего раствор разбавляют дистиллированной водой до первоначального объема и охлаждают. В полученные растворы вносят по 3 мл свежеприготовленного насыщенного раствора KI (или NH4I), приливают 0,8 мл 10% раствора треххлористой сурьмы SbCl3 (приготовленной из Sb2O3) и хорошо перемешивают раствор стеклянной палочкой до образования красного осадка. Осадок выдерживают в течение 1,5 — 2 часов (можно на ледяной бане). Отстоявшийся осадок Cs3Sb2I9 отфильтровывают, промывают 3 — 4 раза ледяной уксусной кислотой (до осветления промывных вод), затем этиловым спиртом до удаления запаха уксусной кислоты и высушивают. Высушенный осадок переносят на предварительно взвешенную подложку, фиксируют несколькими каплями этилового спирта, равномерно распределяют, высушивают, взвешивают осадок вместе с подложкой для определения массы полученного образца. Таким образом, готовят 10 — 15 образцов с разной массой (20 мг, 40 мг, 60 мг, 80 мг, 100 мг, 120 мг, 140 мг, 160 мг, 180 мг, 200 мг) для измерения активности 137Cs. Активность 137Cs в приготовленных счетных образцах измеряют в соответствии с главой VII настоящих МР.

Рассчитывают коэффициенты связи между активностью счетных образцов разной массы и скоростью счета импульсов от излучения 137Cs по формуле (3.1):

K_{Cs - 137} = \frac{A_{Cs - 137}}{n·\rho_{Cs}} ,\text{Бк}/(\text{имп}/\text{мин}),(3.1)

где: A_{Cs - 137} — активность 137Cs в счетном образце, Бк;

n — скорость счета импульсов в счетном образце за вычетом скорости счета фона, имп/мин;

\rho_{Cs} — химический выход 137Cs, отн. ед.

Строят график зависимости коэффициентов связи от массы счетного образца на подложке (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость коэффициентов связи между скоростью счета импульсов от бета-излучения толстослойных препаратов радионуклидов и их активностью от массы счетного образца на подложке площадью 2,5 см2

2. Градуировка альфа-бета радиометра для измерения активности 131I с использованием KCl.

Зная коэффициент связи между активностью и скоростью счета импульсов KCl, можно определить коэффициент связи для бета-излучающих радионуклидов со средней энергией излучения не менее 1000 кэВ, в том числе 131I.

Для приготовления калибровочных образцов 40K используют химически чистый хлористый калий, удельная бета-активность которого равна 0,0143 Бк/мг. KCl предварительно прокаливают при температуре 120 — 130 °C в течение 2 часов, затем растирают в фарфоровой ступке. Готовят серию из 10 — 15 контрольных источников из разных навесок KCl (от 20 до 200 мг) на таких же подложках, какие используются для радиометрии счетных образцов определяемых радионуклидов, и измеряют активность 40K в приготовленных счетных образцах в соответствии с главой VII настоящих МР.

Рассчитывают коэффициенты связи между активностью счетных образцов разной массы и скоростью счета импульсов от излучения 40K по формуле (3.2):

K_{KCl} = \frac{0,0143·m}{n_{KCl}} ,\text{Бк}/(\text{имп}/\text{мин}),(3.2)

где: 0,0143 — удельная бета-активность KCl, Бк/мг;

m — масса измеряемого препарата, мг;

nKCl — скорость счета импульсов (имп/мин) от препарата KCl массой m, мг.

Строят график зависимости коэффициентов связи от массы счетного образца на подложке (рис. 1).

Коэффициент связи между активностью и скоростью счета импульсов бета-излучающих радионуклидов со средней энергией излучения не менее 1000 кэВ (Kx), в том числе 131I, определяют по формуле (3.3):

K_{x} = K_{KCl}· \frac{P_{c,KCl}·P_{n,KCl}}{P_{c_{x}}·P_{n_{x}}} ,\text{Бк}/(\text{имп}/\text{мин}),(3.3)

где: KKCl = коэффициент связи между скоростью счета импульсов от счетного образца и его активностью для 40K и соответствующей массы счетного образца, Бк/(имп/мин);

Pc,KCl — коэффициент самопоглощения бета-излучения для 40K;

Pn,KCl — поправка на поглощение бета-частиц в материале окошка счетчика для 40K;

P_{c_{x}} — коэффициент самопоглощения излучения для бета-излучающего радионуклида (131I);

P_{n_{x}} — поправка на поглощение бета-частиц в материале окошка счетчика для бета-излучающего радионуклида (131I).

Коэффициент самопоглощения (Pc) определяют по формуле (3.4):

P_{c} = [1 - exp(- 0,693·d/\Delta_{1/2})]· \frac{\Delta_{1/2}}{0,693·d} ,(3.4)

где: d — толщина слоя препарата на подложке, мг/см2;

\Delta_{1/2} — слой половинного ослабления бета-частиц, мг/см2.

Поправку на поглощение бета-частиц в материале окошка счетчика определяют по формуле (3.5):

P_{n} = exp( - 0,693·h/\Delta_{1/2}),(3.5)

где: h — толщина материала окошка счетчика, мг/см2.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. Федеральный закон от 30.03.1999 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

2. Федеральный закон от 09.01.1996 № 3-ФЗ «О радиационной безопасности населения».

3. Федеральный закон от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

4. Федеральный закон от 03.06.2006 № 74-ФЗ «Водный кодекс Российской Федерации».

5. Постановление Правительства Российской Федерации от 28.01.1997 № 93 «О порядке разработки радиационно-гигиенических паспортов организаций и территорий».

6. Приказ Росгидрометра от 31.10.2000 № 156 «О введении в действие Порядка подготовки и представления информации общего назначения о загрязнении окружающей природной среды».

7. МР 2.6.1.0257-21 «Проведение радиационно-гигиенической паспортизации».

8. МУ 2.6.1.1981-05 «Радиационный контроль и гигиеническая оценка источников питьевого водоснабжения и питьевой воды по показателям радиационной безопасности. Оптимизация защитных мероприятий источников питьевого водоснабжения с повышенным содержанием радионуклидов».

9. МУ 2.6.1.2713-10 «Радиационный контроль и гигиеническая оценка источников питьевого водоснабжения и питьевой воды по показателям радиационной безопасности. Оптимизация защитных мероприятий источников питьевого водоснабжения с повышенным содержанием радионуклидов. Изменение № 1 к МУ 2.6.1.1981-05».

10. МУ 2.6.1.1868-04 «Внедрение показателей радиационной безопасности о состоянии объектов окружающей среды, в т.ч. продовольственного сырья и пищевых продуктов, в систему социально-гигиенического мониторинга».

11. МУ 2.6.1.2396-08 «Мониторинг радиоактивного йода в случае масштабной радиационной аварии».

12. Методические рекомендации по санитарному контролю за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды, утвержденные Главным государственным санитарным врачом СССР 03.12.1979 Под ред. А.Н. Марея и А.С. Зыковой. М.: МЗ СССР, 1980.

13. Справочник по радиоактивным излучениям и защите. Под ред. Н.Г. Гусева. М.: Медгиз, 1956.

14. ICRP Publication 56. Age-dependent Doses to Members of the Public from Intake of Radionuclides. Annals of the ICRP V.20, 1989.

15. Кадука М.В., Гончарова Ю.Н., Громов А.В., Шутов В.Н, Басалаева Л.Н., Швыдко Н.С., Салазкина Н.В. и Рамзаев В.П. Результаты радиационного мониторинга содержания радионуклидов цезия и 131I в пищевой продукции и объектах внешней среды в Дальневосточном регионе Российской Федерации в связи с аварией на АЭС «Фукусима-1». Обобщение 25-летнего опыта ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Совершенствование аварийного реагирования: Сб. докладов и тезисов конференции — СПб, 2011. С. 56 — 61.

16. Кадука М.В., Швыдко Н.С., Шутов В.Н., Басалаева Л.Н., Гончарова Ю.Н., Салазкина Н.В. Внедрение методических указаний по мониторингу радиоактивного йода в связи с аварией на АЭС «Фукусима-1». Особенности радиохимического выделения радиоактивного йода. Обобщение 25-летнего опыта ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Совершенствование аварийного реагирования: Сб. докладов и тезисов конференции — СПб, 2011. С. 62 — 64.

17. Кадука М.В., Басалаева Л.Н., Бекяшева Т.А., Иванов С.А., Салазкина Н.В., Ступина В.В., Оптимизация метода определения радиоактивного йода: опыт исследований после аварии на АЭС «Фукусима-1». Сборник материалов международной научно-практической конференции «Радиационно-гигиенические последствия и уроки аварии на Чернобыльской АЭС и АЭС „Фукусима-1“. СПб, 2021. С. 93 — 96.»

---